Itu Hadiah Nobel Kedokteran dianugerahkan tahun ini Kepada Victor Ambrose dan Gary Ruvkun. Menurut situs Hadiah Nobel, para ilmuwan Amerika diberi penghargaan atas “penemuan microRNA dan perannya dalam regulasi gen pasca-transkripsi.”
Apa itu microRNA dan mengapa itu penting? Apa sebenarnya yang dicapai Ambrose dan Ruvkun, dan apa saja kegunaan pekerjaan mereka? Kami menjelaskan.
Apa itu mikroRNA?
MicroRNA adalah molekul yang membantu sel mengatur produksi proteinnya. Protein yang diproduksi oleh sel memainkan peran penting dalam hampir semua proses biologis organisme hidup. Dalam tubuh manusia misalnya, protein hemoglobin mengangkut oksigen, insulin membantu menyerap glukosa dari darah, dan lain-lain. Oleh karena itu, segala sesuatu yang mempengaruhi produksi protein mempunyai konsekuensi bagi kesehatan manusia.
MicroRNA bekerja dengan mengikat jenis molekul lain yang disebut messenger RNA (mRNA). Seperti yang dijelaskan dalam artikel di situs Ohio State University, “MicroRNA mengatur ekspresi gen terutama dengan mengikat messenger RNA (mRNA) di sitoplasma sel. Alih-alih dengan cepat diterjemahkan menjadi protein, mRNA yang dikenali dihancurkan dan bagian-bagiannya didaur ulang atau disimpan dan diterjemahkan kemudian.
Apa yang dilakukan Ambrose dan Ruvkum?
Menurut situs Hadiah Nobel, pada tahun 1980-an, Ambrose dan Ruvkun adalah rekan pascadoktoral di laboratorium Robert Horwitz, yang memenangkan Nobel pada tahun 2002. Keduanya c. elegans, cacing gelang kecil, yang juga mengandung beberapa jenis sel. Pada hewan yang lebih kompleks.
“Mereka mempelajari dua cacing mutan, lin-4 dan lin-14, yang menunjukkan cacat dalam aktivasi program gen selama pengembangan,” kata situs tersebut.
Ambrose telah menunjukkan dalam penelitian sebelumnya bahwa gen lin-4 mengganggu gen lin-14, namun bagaimana hal ini terjadi tidak diketahui. Melalui penelitiannya, Ambrose menemukan bahwa gen lin-4 menghasilkan molekul RNA yang sangat kecil yang menghambat lin-14. Ternyata itu adalah mikroRNA.
Sementara itu, Ruvkun sedang mempelajari Lin-14. Saat itu, pemahaman umum adalah bahwa untuk mengatur suatu gen, seseorang harus menargetkan produksi mRNA-nya. “Ruvkun menunjukkan bahwa produksi mRNA dari lin-14 tidak dihambat oleh lin-4. Regulasi tampaknya terjadi pada tahap selanjutnya dalam proses ekspresi gen dengan menghentikan produksi protein,” demikian pernyataan situs web tersebut.
“Percobaan juga mengungkapkan segmen dalam lin-14 mRNA yang diperlukan untuk penghambatan oleh lin-4. Kedua penerima membandingkan temuan mereka, yang menghasilkan penemuan terobosan. Urutan pendek lin-4 cocok dengan urutan komplementer dalam segmen kritis. dari lin-14 mRNA. Ambrose dan Ruvkun Lin- 4 Eksperimen lebih lanjut dilakukan menunjukkan bahwa microRNA mematikan Lin-14 dengan mengikat urutan komplementer dalam mRNA-nya, menghalangi produksi protein Lin-14.
Meskipun hasil ini dipublikasikan pada tahun 1993, namun tidak menarik banyak perhatian karena regulasi genetik ini dianggap hanya terbatas pada cacing gelang C. elegans. Namun, penelitian lebih lanjut menegaskan bahwa microRNA ditemukan di semua organisme multiseluler, termasuk manusia.
Mengapa pekerjaan mereka penting?
Sebagaimana dinyatakan dalam situs web Hadiah Nobel, “Regulasi gen menjadi kacau, sehingga menyebabkan penyakit serius seperti kanker, diabetes, atau autoimunitas. Oleh karena itu, memahami regulasi aktivitas gen telah menjadi tujuan penting selama beberapa dekade.
“Regulasi gen melalui mikroRNA, pertama kali diungkapkan oleh Ambrose dan Ruvkun, telah bekerja selama ratusan juta tahun… Kita mengetahui dari penelitian genetik bahwa sel dan jaringan tidak akan berkembang secara normal tanpa mikroRNA. Regulasi abnormal oleh mikroRNA berkontribusi terhadap kanker, dan mutasi pada gen yang mengkode microRNA pada manusia telah ditemukan, menyebabkan kondisi seperti gangguan pendengaran bawaan, cacat mata dan tulang,” demikian pernyataan situs web tersebut.
Siapakah Victor Ambrose dan Gary Ruvkun?
Ambrose, 70, adalah Profesor Ilmu Pengetahuan Alam Silverman di Fakultas Kedokteran Universitas Massachusetts. Ia meraih gelar PhD dari Massachusetts Institute of Technology, di mana ia juga melakukan penelitian postdoctoral dari tahun 1979-1985.
Ruvkun, 72, adalah profesor genetika di Harvard Medical School. Beliau meraih gelar PhD dari Universitas Harvard. Ia juga merupakan rekan postdoctoral di Massachusetts Institute of Technology dari tahun 1982-1985.
